生活垃圾焚烧是实现生活垃圾减容（体积变小,政策文件中称“减量化”）的方式，然而焚烧不会让生活垃圾消失，垃圾焚烧后，不可避免地会产生2%-3%的危险废物——飞灰。
飞灰是垃圾焚烧烟气净化系统的捕集物和烟道及烟囱底部沉降的底灰，其中富有重金属、二噁英、可溶性氯化物等危险物质。飞灰中的重金属通常会优先依附于颗粒物表面。由于下雨或其他原因，重金属容易通过液体介质进入到土壤、地表水和地下水中，严重影响生态环境以及周围居民健康。这一过程被称为重金属浸出，由此产生的有毒液体被称为浸出液。
我国从2019年起全面实施垃圾分类政策，生活垃圾在部分城市被分为干垃圾、湿垃圾、有害垃圾、可回收垃圾四类收集、运输和处置。垃圾分类改变了生活垃圾的成分，从而影响了焚烧产生的飞灰的性质。
该研究收集了上海市垃圾分类政策推行前后的飞灰样本，分析了生活垃圾分类政策对飞灰中重金属含量以及重金属浸出浓度的影响，希望为进一步降低生活垃圾焚烧的环境和健康风险提供数据支撑。
一、研究方法和数据来源
该研究从我国某全面推行了垃圾分类的城市中，收集了23份生活垃圾焚烧后产生的危险废物飞灰样本，8份样本为2013年产生的飞灰，当时焚烧厂同时处理干垃圾和湿垃圾，这类飞灰样本被简称“垃圾分类前的飞灰”（RFA: Random-Derived Fly Ash)；15份样本为2021年产生的飞灰，当时焚烧厂主要处置干垃圾，这类飞灰样本被简称“垃圾分类后的飞灰”（CFA: Classification-Derived Fly Ash）。
该研究通过电解感耦合等离子体原子发射光谱（Inductively Coupled Plasmaatomic Emission Spectrometry）和X射线荧光光谱仪（X-ray fluorescence spectrometer）检测飞灰中的重金属含量，按照《固体废物 浸出毒性浸出方法 醋酸缓冲溶液法》(HJ/T 300-2007)测量重金属浸出浓度。
图1. 环保组织芜湖生态拍摄的江苏省某飞灰填埋场 拍摄时间：2017年
二、研究发现
第一，氧化钙（CaO）和氯（Cl）是飞灰中的主要成分，占总重量的约80%。该研究发现，生活垃圾分类后，飞灰中氯的含量从17.43%增长到28.63%，详见图1。
该研究对氯含量的增长进行了解释。该研究认为，生活垃圾分类后，焚烧厂不需要再处置富含高浓度氯化钠（NaCl）和氯化钾(KCl)的湿垃圾，氯的含量理应下降。但事实正相反，该研究认为，氯含量的增长与复合包装和废塑料的增长有关。
图2. 垃圾分类前后飞灰中污染物含量的变化
注：本文包含多个箱型图。箱型图是一种显示数据分散情况的统计图。图中主要包含六个数据节点。箱体部分从上往下，分别是上边缘线、上四位数线（Q3）、中位数线、下四分位数线（Q1）和下边缘线。上边缘线代表数据最大值，下边缘线代表最小值。从上边缘线至上四分位线包含前25%的数据，至中位数线包含前50%的数据，至下四分位数线包含前75%的数据。此外，数据中还可能包含异常值，通常在箱体外以点状表示。
第二，三氧化硫（SO3）、二氧化硅(SiO2)、氧化铝（Al2O3）、氧化铁(Fe2O3)、重金属等污染物的浓度都有明显下降。例如，飞灰中二氧化硅的浓度从垃圾分类前的7.2%下降到了垃圾分类后的2.51%，详见图1。
该研究认为，污染物浓度的下降与垃圾分类政策有关。飞灰中的硫主要来自可回收物，钾和部分硫主要来自于湿垃圾，二氧化硅、氧化铝和氧化铁主要来自于建筑垃圾，重金属主要来自于有害垃圾。垃圾分类后，上述垃圾被分类收运、处理处置，进入焚烧厂的量大幅下降，进而降低了飞灰中残留的污染物的含量。
第三，重金属当中，飞灰中重金属锌、铅、铬、镍的含量下降最为显著，例如飞灰中重金属铅含量的中位值从分类前的1,879.3毫克/千克下降到了分类后的1,511.39毫克/千克。相反，重金属铜和镉含量有所提升，详见图2。
图3. 垃圾分类前后飞灰中重金属含量的变化
第四，垃圾分类后，重金属锌、铅 、镉的浸出浓度（毒性）有所降低，其中，锌的浸出浓度中位数从89.49毫克/毫升下降到了21.44毫克/毫升。该研究认为，垃圾分类后产生的可溶性羟基氯化钙(CaClOH)[2]含量提高，飞灰水洗后
形成的氢氧化钙(Ca(OH)2)导致飞灰浸出液的pH值更高、碱性更强，从而抑制了重金属的浸出。
三、结论与讨论
当前，我国生活垃圾焚烧飞灰的主要处置方式是螯合固化后填埋，长时间填埋后，飞灰填埋区淋雨后浸出液浓度（毒性）可能较大，如果填埋场防渗膜出现破损，飞灰浸出液污染土壤和地下水的风险将十分严峻。
图4. 垃圾分类前后污染物浓度的变化
该研究的结果表明，如果垃圾分类水平同步提高、飞灰中的重金属含量和浸出浓度（毒性）同步下降，将显著降低飞灰的环境、健康风险，这为垃圾分类政策进一步提供了科学上的正当性，详见图4。